[发明专利]流量调度方法、设备、系统、交换机及计算机存储介质

权利要求书

1.一种流量调度方法，其特征在于，应用于流量调度设备，所述流量调度方法包括：

所述流量调度设备在发送流的数据包时，获取流的当前剩余流量大小；

根据所述当前剩余流量大小和预设流区间阈值设定所述数据包的优先级；

将已设定优先级的数据包发送至交换机，使得所述交换机基于所述数据包的优先级将所述数据包分配至对应的优先级队列中，以进行转发；

所述当前剩余流量大小是基于流的预测流量大小和流中已发送数据包的数据包大小更新得到的，所述流量调度设备在发送流的数据包时，获取流的当前剩余流量大小的步骤之前，还包括：

在生成流时，所述流量调度设备获取流的第一特征数据，将所述第一特征数据输入至流区间预测模型，得到预测流区间；

根据所述预测流区间和所述预设流区间阈值，计算得到所述流的预测流量大小。

2.如权利要求1所述的流量调度方法，其特征在于，所述将所述第一特征数据输入至流区间预测模型，得到预测流区间的步骤之前，还包括：

获取训练样本数据，所述训练样本数据包括第二特征数据和样本流量大小；

根据所述样本流量大小和所述预设流区间阈值，得到样本流区间；

根据所述样本流区间和所述第二特征数据，构建得到训练样本集；

通过所述训练样本集对预设梯度提升树模型进行训练，得到所述流区间预测模型。

3.如权利要求1至2中任一项所述的流量调度方法，其特征在于，所述根据所述当前剩余流量大小和预设流区间阈值设定所述数据包的优先级的步骤之前，还包括：

获取数据中心的当前负载、带宽速率和优先级队列数量，其中，当前负载记为ρ，带宽速率记为μ，优先级队列数量记为K，第i个队列用Q_i表示，其优先级为i，其中1≤i≤K，第一个队列Q₁的优先级最高；

根据预设函数确定各优先级队列中流量大小的期望值，其中，所述期望值为：

E[S_i]≤(α_i+1-α_i)(1-F(α_i))，

其中，F是数据中心流量大小的累积分布函数，α_i表示Q_i和Q_i+1的阈值，小于α_i的流量属于Q_i队列，大于或等于α_i的流量属于Q_i+1队列；

根据所述当前负载、所述带宽速率和所述期望值计算得到各优先级队列中的数据到达率，其中，各优先级队列中的数据到达率为：

λ_i＝λE[S_i]

其中，λ_i表示优先级队列i中的数据到达率；

根据所述数据到达率和所述带宽速率计算各优先级队列占用的带宽比例，其中，所述带宽比例为：

ρ_i＝λ_i/μ_i

其中，ρ₀＝0；

将所述带宽比例、所述数据到达率输入至预设计算公式，得到所述预设流区间阈值；

所述将所述带宽比例、所述数据到达率输入至预设计算公式，得到所述预设流区间阈值的步骤，包括：

根据各优先级队列占用的带宽比例及各优先级队列的数据到达率，计算各优先级队列的平均延时时间T：

T_i＝1/(μ_i-λ_i)

其中，T_i表示优先级队列i中的平均延时时间；

对于在优先级队列Q_i中的流f_i的平均流完成时间T(f_i)满足如下关系：

得到在瓶颈链路上选取一系列θ值的去最小化平均流完成时间的优化问题求解过程：

θ_l≥0,i＝1,...,K

解出一组最优化值，从得到的一组θ值计算出阈值集合{α}，其中，该阈值集合{α}包括α₀、α₁、α₂、α₃、……、α_K，其中，α₀＝0，α_K为数据中心中流量大小可达到的最大值。